课件 4.2生物膜的流动镶嵌模型 12月17号.ppt

1、课题：生物膜的流动镶嵌模型 一、知识目标： 1.简述生物膜结构 2.认识生物膜建立的发展构造过程 二、能力目标： 学习构建生物膜的三维模型 三、情感目标： 尊重他人成果，认识科学发展的进步性 四、教学重点： 流动镶嵌模型的基本内容 五、教学难点： 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相 适应的观点,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。 没有你,我一个小小的细胞 会是何等模样?,丁卫萍,1.细胞膜的功能有哪些？ 2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？,问题探讨,用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材

2、料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？,细胞膜具有： 1.屏障分隔作用 2.选择透过性 3.弹性,弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,教学目标 1.简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 2.举例说明生物膜具有流动性特点 3.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。,开篇： 从生理功能入手的科学研究,从生理功能入手的科学探究,19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种未受精卵细胞的透性实验,从实验现象能推测出什么结论呢？,思考与讨论: 最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 在推理分析得出结论后，还有必

3、要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？,膜是由脂质组成,20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：,实验证据,从生理功能入手的科学探究,膜的主要成分是脂质和蛋白质,脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？,问题：,继承篇： 单位膜模型的提出,单位膜模型的提出,小资料,磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。 它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。,想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？,亲水“头部”,疏水“尾部“,水,空气,亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。

4、,单位膜模型的提出,细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？,推测,单位膜模型的提出,实验证据,1925年 Gorter 和 Grendel 用丙酮（一种有机溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍 脂质分子必然排列为连续的两层,GORTER,脂单分子层=2,单位膜模型的提出,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？ 推测？,问题：,透射电子显微镜（REM）,单位膜模型的提出,1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜

5、电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。,实验证据,蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。,罗伯特森据此提出了什么假说？,提出假说：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构,“蛋白质脂质蛋白质”三明治结构模型有什么不足？,把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾.,变形虫的变形运动,单位膜模型无法解释的现象,开拓篇： 新技术带来新模型,膜能运动吗？如果运动，膜上的蛋白质又该位于什么位置？,问题：？,新技术带来新模型,蛋白质在膜中的分布是不对称的,科学家关于蛋白在细胞膜上存在的三种方式的概括： 在膜表面 嵌在膜中 穿透膜,新技术带来新

6、模型,37下40min后出现了什么现象？说明什么？,膜上的蛋白具有流动性,新技术带来新模型,侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动,小资料,磷脂分子的运动,细胞膜具有流动性,新技术带来新模型,在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。,流动镶嵌模型,时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型,糖蛋白,多糖,流动镶嵌模型基本内容的总结,1、生物膜的组成：,2、生物膜的基本骨架：,3、蛋白质分子存在形态：,4、生物膜的结构特点：,主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层（亲水性头部朝向

7、两侧，疏水性尾部朝向内侧）。,有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）,生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？,？,？,？,2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农。以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。,不断完善和发展的流动镶嵌模型,新篇章： 人类对自然界的认识永无止境，对膜的研究将更加细致入微,对生物膜结构的探索历程,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主

8、要由组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 1972年，桑格和 提出了 。,脂质,脂质和,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,小结：概念图,磷脂双分子层,蛋白质分子,部分镶在磷脂双分子层表面,部分或全部嵌入磷脂双分子层中,流动性,成分,1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,2.下列哪一种膜

9、结构能通过生物大分子（ ）,A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ） A 5 B 6 C 7 D 8,4.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第一关,人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的 （ ）,选择透过性,保护作用,流动

10、性,扩散,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第二关,使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（ ）,磷脂是疏水性,磷脂是亲水性的,磷脂能迅速吸水,磷脂既是疏水性的又是亲水性的,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第三关,细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（ ）,磷脂,糖蛋白,蛋白质,磷脂、蛋白质,某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你回答下列问题： （1）应选取人的哪种细胞做实验 （ ） A神经细胞 B口腔上皮细胞 C成熟的红细胞 D白细胞 （2）将选取的上述材料放入 ，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。 （3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，